Calculadora de distancia entre centros de engranajes

¿Qué es la distancia entre centros de engranajes?

La distancia entre centros de engranajes es la medida entre los ejes centrales de dos engranajes engranados en un sistema de tren de engranajes. Esta distancia determina fundamentalmente la posición relativa de los engranajes y afecta a diversas características operativas del sistema, como la transferencia de par, las relaciones de velocidad de rotación y la ventaja mecánica. Un espaciado adecuado entre los engranajes garantiza un engrane óptimo, esencial para una transmisión de potencia eficiente y una mayor vida útil del conjunto de engranajes.

Cómo calcular la distancia entre centros de engranajes

Paso 1: Identificar el tipo de engranajes

Antes de calcular la distancia entre centros, determine si trabaja con engranajes rectos, helicoidales, cónicos u otro tipo de engranaje. Cada tipo de engranaje tiene métodos de cálculo específicos basados ​​en sus propiedades geométricas. Para engranajes rectos estándar con dientes rectos, el cálculo es más sencillo, mientras que para engranajes helicoidales, cónicos o... engranajes de gusano requieren parámetros adicionales para tener en cuenta la geometría tridimensional de sus dientes.

Paso 2: Determine el diámetro del paso

Calcula el diámetro de paso de cada engranaje utilizando el módulo o paso diametral:

Para el sistema métrico (módulo):

Pitch Diameter = Number of Teeth × Module

Para el sistema imperial (paso diametral):

Pitch Diameter = Number of Teeth ÷ Diametral Pitch

El diámetro del paso representa el círculo teórico donde se produce el engrane entre dos engranajes y es la base para los cálculos de la distancia entre centros.

Paso 3: Aplicar la fórmula de distancia central

Para engranajes rectos estándar, la fórmula de distancia entre centros es:

Center Distance = (Pitch Diameter of Gear 1 + Pitch Diameter of Gear 2) ÷ 2

Esta fórmula se puede simplificar utilizando el módulo (m) y el número de dientes (Z₁ y Z₂):

Center Distance = m × (Z₁ + Z₂) ÷ 2

Para mediciones de paso diametral (DP):

Center Distance = (Z₁ + Z₂) ÷ (2 × DP)

Paso 4: Tener en cuenta las condiciones especiales

Para engranajes no estándar o condiciones de funcionamiento especiales, aplique factores de corrección:

Para engranajes con engranajes de perfil (x₁, x₂):

Corrected Center Distance = (Z₁ + Z₂) × m ÷ 2 + m × (x₁ + x₂)

Para engranajes helicoidales, incorpore el ángulo de hélice (β):

Center Distance = m × (Z₁ + Z₂) ÷ (2 × cos β)

Para sistemas de distancia central ajustable, calcule el rango aceptable según los requisitos de juego y las tolerancias de fabricación.

Paso 5: Validar el cálculo

Verifique que la distancia central calculada produzca un enganche adecuado entre los dientes:

1. Compruebe que el ángulo de presión resultante permanezca dentro de límites aceptables.
2. Asegúrese de mantener suficiente espacio entre los dientes.
3. Confirme que la relación de contacto cumpla con los requisitos de diseño (normalmente 1.2 a 1.6 para la mayoría de las aplicaciones industriales).
4. Calcule el juego esperado para verificar que se encuentre dentro de rangos tolerables.

Para aplicaciones de precisión, considere probar la distancia calculada en un prototipo antes de finalizar el diseño.